TWI609994B - 電漿處理方法及電漿處理裝置 - Google Patents

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TWI609994B TW103137323A TW103137323A TWI609994B TW I609994 B TWI609994 B TW I609994B TW 103137323 A TW103137323 A TW 103137323A TW 103137323 A TW103137323 A TW 103137323A TW I609994 B TWI609994 B TW I609994B
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Ryo Nonaka
Masanori Sato
Natsuki Yabumoto
Takamitsu Takayama
Akitoshi Harada
Junichi Sasaki
Hidetoshi Hanaoka
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Tokyo Electron Ltd
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Abstract

將妨礙被處理體之分離的殘留吸附力降低。
電漿處理方法係包含：附著工序，係在處理容器內部所設置的靜電吸盤未載置有被處理體的狀態下，藉由產生含Ar、He、O2及N2中至少任一者之處理氣體的電漿，並利用該電漿中的離子來濺射含有Si的構件，而讓Si含有物附著至附著了含C及F反應生成物的該靜電吸盤；吸附工序，係在該被處理體被搬入至該處理容器內部的情形中，藉由沉積了該Si含有物的該靜電吸盤來吸附該被處理體；電漿處理工序，係電漿處理該被處理體；以及分離工序，係讓被電漿處理的該被處理體從附著了該Si含有物的該靜電吸盤分離。

Description

電漿處理方法及電漿處理裝置
本發明的各種面相及實施形態係關於電漿處理方法及電漿處理裝置。
以往，電漿處理裝置會例如在使用處理容器內部所設置的靜電吸盤來吸附被處理體之後，便電漿處理被處理體、讓電漿處理完的被處理體從靜電吸盤分離，並將被分離的被處理體搬出至處理容器外部。
然而，電漿處理裝置中，會因被處理體被電漿處理，而在處理容器內部殘存有含C及F附著物。因此，便會進行除去處理容器內部所殘存之含C及F附著物的清潔處理。例如，已知一種在讓電漿處理完的被處理體從靜電吸盤分離，並將被處理體搬出至處理容器外部後，便在靜電吸盤未載置有被處理體的狀態下，藉由O2含有氣體之電漿來除去處理容器內的附著物之技術。
【先前技術文獻】
【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開2006-210461號公報
【專利文獻2】日本特開2012-109472號公報
【專利文獻3】日本特開2007-67455號公報
然而，上述的先前技術中，並未考量到將妨礙被處理體分離的殘留吸附力降低。
亦即，先前技術中，處理容器內所殘存的含C及F附著物是作為含C及F反應生成物而藉由O2含有氣體之電漿來加以除去時，被除去的附著物之含C及F反應生成物會擴散，並且再附著至靜電吸盤。因此，電漿處理 裝置便會成為使用再附著了含C及F反應生成物的靜電吸盤來吸附新被處理體，並電漿處理所吸附的新被處理體。如此一來，被電漿處理的被處理體與靜電吸盤所附著的含C及F反應生成物之間便會產生電荷的移動，其結果，便產生朝向靜電吸盤而吸引被處理體的力道而成為殘留吸附力。當靜電吸盤上產生殘留吸附力時，便會妨礙電漿處理完的被處理體之分離，最差的情形則有被處理體破損之虞。先前技術中，在所謂將妨礙被處理體之分離的殘留吸附力降低的點上仍有進一步改善的空間。
本發明一面相相關的電漿處理方法係包含附著工序，係在處理容器內部所設置的靜電吸盤未載置有被處理體的狀態下，藉由產生含Ar、He、O2及N2中至少任一者之處理氣體的電漿，並利用該電漿中的離子來濺射含有Si的構件，而讓Si含有物附著至附著了含C及F反應生成物的靜電吸盤；吸附工序，係在被處理體被搬入至處理容器內部的情形中，藉由沉積了Si含有物的靜電吸盤來吸附被處理體；電漿處理工序，係電漿處理被處理體；以及分離工序，係讓被電漿處理的被處理體從附著了Si含有物的靜電吸盤分離。
根據本發明之各種面相及實施形態，便實現可將妨礙被處理體之分離的殘留吸附力降低之電漿處理方法及電漿處理裝置。
1‧‧‧電漿處理裝置
10‧‧‧腔室(處理容器)
14‧‧‧APC
15‧‧‧TMP
16‧‧‧DP
20‧‧‧靜電吸盤
33‧‧‧噴頭
38‧‧‧處理氣體導入管
39‧‧‧流量控制裝置
52‧‧‧高頻電源
53‧‧‧CPU
圖1係概略性地顯示適用第1實施形態相關的電漿處理方法的電漿處理裝置構成的剖面圖。
圖2係顯示利用第1實施形態相關的電漿處理裝置之電漿處理方法的處理流程一範例的流程圖。
圖3係顯示第1實施形態中之附著工序的圖式。
圖4A係用以說明進行第1實施形態中之附著工序之意義的說明圖。
圖4B係用以說明進行第1實施形態中之附著工序之意義的說明圖。
圖4C係用以說明進行第1實施形態中之附著工序之意義的說明圖。
圖5A係顯示第1實施形態之附著工序中所使用的各條件與力矩改善率之關係的圖式(其1)。
圖5B係顯示第1實施形態之附著工序中所使用的各條件與力矩改善率 之關係的圖式(其1)。
圖6A係顯示第1實施形態之附著工序中所使用的各條件與力矩改善率之關係的圖式(其2)。
圖6B係顯示第1實施形態之附著工序中所使用的各條件與力矩改善率之關係的圖式(其2)。
圖7係顯示利用第2實施形態相關的電漿處理裝置之電漿處理方法的處理流程一範例的流程圖。
圖8係顯示第2實施形態中之附著工序的圖式。
圖9係用以說明進行第2實施形態之附著工序之意義的說明圖。
圖10係顯示第2實施形態相關的附著工序中所使用的各條件與力矩改善率之關係圖式。
圖11係用以說明利用第2實施形態中之附著工序而降低殘留吸附力的圖式。
圖12A係顯示進行清潔工序後，未進行附著工序之情形中電荷移動的圖式。
圖12B係用以說明利用第2實施形態中的N含有物而阻斷電荷移動之機制的圖式。
以下，便參照圖式而就所揭示的電漿處理方法及電漿處理裝置來詳細地加以說明。另外，對各圖式中相同或相當的部分則附加相同的符號。
所揭示的電漿處理方法在1個實施形態中，係包含附著工序，係在處理容器內部所設置的靜電吸盤未載置有被處理體的狀態下，讓Si含有物附著至附著了含C及F反應生成物的靜電吸盤；吸附工序，係在被處理體被搬入至處理容器內部的情形中，藉由沉積了Si含有物或N含有物的靜電吸盤來吸附被處理體；電漿處理工序，係電漿處理被處理體；以及分離工序，係讓被電漿處理的被處理體從附著了Si含有物的靜電吸盤分離。
又，所揭示的電漿處理方法在1個實施形態中，附著工序係在處理容器內部所設置的靜電吸盤未載置有被處理體的狀態下，藉由產生含Ar、He、O2及N2中至少任一者之處理氣體的電漿，並利用該電漿中的離子來濺射含 有Si的構件，而讓Si含有物附著至附著了含C及F反應生成物的靜電吸盤。
又，所揭示的電漿處理方法在1個實施形態中，附著工序係在靜電吸盤未載置有被處理體的狀態下，藉由產生含N2之處理氣體的電漿，來讓N含有物附著至附著了含C及F反應生成物的靜電吸盤。
又，所揭示的電漿處理方法在1個實施形態中，更包含清潔工序，係在從靜電吸盤所分離的被處理體被搬出至處理容器外部的情形中，在靜電吸盤未載置有被處理體的狀態下，藉由含O2氣體的電漿來除去處理容器內部所殘存之含C及F附著物，且附著工序係在從藉由清潔工序而除去含C及F附著物至未被電漿處理的被處理體搬入至處理容器內部的期間，讓Si含有物或N含有物附著至附著了含C及F反應生成物的靜電吸盤。
又，所揭示的電漿處理方法在1個實施形態中，在實施附著工序後，會在每次使得未被電漿處理的被處理體被搬入至處理容器內部時，便反覆地實施吸附工序、電漿處理工序、分離工序及清潔工序，並在吸附工序、電漿處理工序、分離工序及清潔工序之實施次數到達既定次數的情形中，再次實施附著工序的一連串處理。
又，所揭示的電漿處理方法在1個實施形態中，附著工序之處理時間為既定時間以上。
又，所揭示的電漿處理方法在1個實施形態中，附著工序之處理時間為5秒以上，60秒以下。
又，所揭示的電漿處理方法在1個實施形態中，含N2之處理氣體的電漿產生用高頻電力為400W以上，2000W以下。
又，所揭示的電漿處理方法在1個實施形態中，在實施附著工序的情形中，處理容器內部之壓力係維持在6.67Pa以上，107Pa以下的範圍中。
又，所揭示的電漿處理裝置在1個實施形態中，係具備：處理容器，係用以電漿處理被處理體；靜電吸盤，係配置於處理容器內部，並用以吸附被處理體；排氣部，係用以將處理容器內部減壓；氣體供給部，係用以供給處理氣體至處理容器內部；以及控制部，係在靜電吸盤未載置有被處理體的狀態下，實施讓Si含有物或N含有物附著至附著了含C及F反應生成物的靜電吸盤的附著工序；在被處理體搬入至處理容器內部的情形中，藉由附著了Si含有物或N含有物的靜電吸盤來吸附被處理體的吸附工序； 電漿處理被處理體的電漿處理工序；以及讓被電漿處理的被處理體從附著了Si含有物或N含有物的靜電吸盤分離的分離工序。
(第1實施形態)
圖1係概略性地顯示適用第1實施形態相關的電漿處理方法的電漿處理裝置構成的剖面圖。
圖1中，作為對晶圓W實施蝕刻處理的蝕刻處理裝置而加以構成的電漿處理裝置1係具有金屬製，例如鋁或不鏽鋼製的圓筒型腔室(處理腔室)10，該腔室10內配置有圓柱狀的晶座11。晶座11係構成下部電極，晶座11上則載置有為被處理體的晶圓W。
腔室10側壁與晶座11之間係形成有作為將晶座11上方之氣體往腔室10外排出之流路功能的排氣路12。此排氣路12之途中係設置有環狀導流板13，在排氣路12較導流板13要下游空間係連通至為可變式蝶閥的自動壓力控制閥(automatic pressure control valve)(以下稱為「APC」)。APC14係連接至為抽真空用排氣幫浦的渦流分子幫浦(以下稱為「TMP」)15，進一步地透過TMP15而連接至為排氣幫浦的乾式幫浦(以下稱為「DP」)16。雖然以下將由APC14、TMP15及DP16所構成的排氣流路稱為「本排氣線路」，然此本排氣線路係不僅藉由APC14來進行腔室10內的壓力控制，並藉由TMP15及DP16來將腔室10內減壓至幾乎真空狀態。APC14、TMP15及DP16係用以將腔室10內部進行減壓的排氣部之一範例。
又，上述排氣路12較導流板13要下游空間係連接至不同於本排氣線路的排氣流路(以下稱為「粗引線路」)。此粗引線路係具備有讓上述空間與DP16連通且直徑例如為25mm的排氣管17，以及配置於排氣管17途中的閥V2。此閥V2可阻斷上述空間與DP16。粗引線路係藉由DP16來將腔室10內之氣體排出。
晶座11係連接有施加既定高頻電力至晶座11的高頻電源18。又，晶座11上方係配置有用以利用靜電吸附力來吸附晶圓W的靜電吸盤20。靜電吸盤20係設置有為例如由絕緣層所夾持的導電膜之電極21。電極21係電性連接有直流電源22。靜電吸盤20中，係藉由來自直流電源22而施加至靜電吸盤20的直流電壓所產生的庫倫力或強森羅貝克(Johnsen-Rahbek)力等靜電力而讓晶圓W被吸附保持於晶座11上面。在未吸附晶圓W時， 靜電吸盤20係與直流電源22斷絕導通而處於浮接狀態。又，由矽(Si)等所構成的圓環狀聚焦環24係讓產生於晶座11上方的電漿朝向晶圓W而匯聚。
晶座11內部係設置有例如延伸於圓周方向的環狀冷媒室25。此冷媒室25係透過配管26而循環供給有來自冷卻單元(未圖示)之既定溫度的冷媒，例如冷卻水，且藉由該冷媒之溫度來控制晶座11上之晶圓W的處理溫度。
晶座11上面吸附有晶圓W的部分(以下稱為「吸附面」)係配置有複數個導熱氣體供給孔27及導熱氣體供給槽(未圖示)。吸附面係包含有例如，靜電吸盤20上面。導熱氣體供給孔27等係透過配置於晶座11內部的導熱氣體供給線路28而連通至具有閥V3的導熱氣體供給管29，並將來自導熱氣體供給管29所連接之導熱氣體供給部(未圖示)的導熱氣體，例如He氣體供給至吸附面與晶圓W內面之間隙。藉此，晶圓W與晶座11之熱傳遞性便會向上提升。另外，閥V3可阻斷導熱氣體供給孔27等與導熱氣體供給部。
又，晶座11之吸附面係配置有作為從靜電吸盤20上面突出自如的升降銷之複數個襯套銷(pusher pin)30。該等襯套銷30係藉由滾珠螺桿等來讓馬達(未圖示)的旋轉運動變換為直線運動，而在圖中上下方向上移動。在晶圓W被吸附保持於吸附面時，襯套銷30係收納至晶座11，且在將實施蝕刻處理之電漿處理結束的晶圓W從腔室10搬出時，襯套銷30係從靜電吸盤20上面突出而讓晶圓W從靜電吸盤20分離並往上方舉起。又，在襯套銷30讓晶圓W從靜電吸盤20分離時，馬達(未圖示)之旋轉軸上會產生力矩。以下，將襯套銷30讓靜電吸盤20從晶圓W分離時在馬達之旋轉軸上所產生的力矩稱為「襯套銷力矩」。
腔室10頂部係配置有噴頭33。噴頭33係連接有高頻電源52，且高頻電源52係施加既定高頻電力至噴頭33。藉此，噴頭33係具有上部電極之功能。
噴頭33係具有具備多數個氣體通氣孔34的下面電極板35，以及可拆裝地支撐該電極板35的電極支撐體36。電極支撐體36係由導電性材料所形成，例如，藉由表面被陽極氧化處理的鋁所形成。電極板35係由Si含有物質所形成，例如，由單晶矽、非晶矽等的Si所形成。又，矽含有物質亦可含有用以降低電極板之比電阻的B、As、P等摻雜物。
又，該電極支撐體36內部係設置有緩衝室37，此緩衝室37係連接有來自處理氣體供給部(未圖示)之處理氣體導入管38。此處理氣體導入管38之途中係配置有閥V1。此閥V1可阻斷緩衝室37與處理氣體供給部。於此，晶座11與噴頭33之間的電極間距離D係設定成例如27±1mm以上。
此處理氣體導入管38之閥V1的上游側係安裝有控制導入至腔室10內之處理氣體等之流量的流量控制裝置39。流量控制裝置39係電性連接至後述的CPU(Central Processing Unit)53，並基於來自CPU53的訊號以控制導入至腔室10內之處理氣體及吹淨氣體的流量。
腔室10之側壁係安裝有開閉晶圓W之搬出入口31的閘閥32。此電漿處理裝置1的腔室10內如上述，會施加高頻電力至晶座11及噴頭33，藉由該所施加的高頻電力來在空間S中產生來自處理氣體的高密度電漿，並產生離子或自由基。
又，電漿處理裝置1係具備配置於其內部或外部的CPU53。此CPU53係連接至閥V1、V2、V3、APC14、TMP15、DP16、高頻電源18、52、流量控制裝置39，以及直流電源22等之各構成部，並因應使用者之命令或既定的製程配方來控制各構成要素之動作。CPU53為控制部之一範例。
例如，CPU53係以進行後述電漿處理方法之方式來控制電漿處理裝置1各構成部。當列舉詳細的一範例時，CPU53係藉由產生含Ar、He、O2及N2中至少任一者之處理氣體的電漿，並利用電漿中的離子來濺射含Si構件，來讓Si含有物附著至附著了含C及F反應生成物的靜電吸盤20。然後，CPU53係藉由附著了Si含有物的靜電吸盤20來吸附被處理體，並電漿處理被吸附的被處理體。然後，CPU53係讓電漿處理完的被處理體從附著了Si含有物的靜電吸盤20分離。於此，附著在靜電吸盤20之含C及F附著物係例如殘存在腔室10內，含C及F附著物會因為O2含有氣體之電漿而作為含C及F反應生成物被加以排氣至腔室外而被除去。但是，一部分含C及F反應生成物會擴散而附著至靜電吸盤20表面。又，含Si構件係構成例如作為上部電極的噴頭33。又，被處理體係例如為晶圓W。
接著，就利用第1實施形態相關的電漿處理裝置1之電漿處理方法的處理流程一範例來加以說明。圖2係顯示利用第1實施形態相關的電漿處理裝置之電漿處理方法的處理流程一範例的流程圖。另外，以下，利用前 次所進行之藉由O2含有氣體之電漿來除去腔室10內所殘存的含C及F附著物之清潔工序，使得含C及F反應生成物會往靜電吸盤20擴散，而附著至靜電吸盤20表面。
如圖2所示，電漿處理裝置1係待機到處理時點到來(步驟S101否定)。電漿處理裝置1係在處理時點到來時(步驟S101肯定)，在靜電吸盤20未載置有被處理體的狀態下，進行藉由產生處理氣體之電漿，並利用電漿中的離子來濺射含Si噴頭33，而讓Si含有物附著至靜電吸盤20的附著工序(步驟S102)。具體而言，電漿處理裝置1係因為藉由前次的清潔工序，來除去腔室10內部所殘存的含C及F附著物，故未被電漿處理的晶圓W在被搬入腔室10內部為止的期間，便讓Si含有物附著至附著了含C及F反應生成物的靜電吸盤20。例如，電漿處理裝置1係使用含Ar、He、O2及N2中至少任一者的處理氣體，來讓Si含有物附著。又，附著工序的處理時間較佳為既定時間以上，例如較佳為10秒以上，更佳為20秒以上。在附著工序的處理時間不足10秒的情形中，因為電漿之產生會不安定，故會使得Si含有物之附著不充分，而殘存了殘留吸附力。
圖3係顯示第1實施形態中之附著工序的圖式。圖3之範例中，讓含C及F反應生成物50附著至靜電吸盤20。電漿處理裝置1之CPU53係從噴頭33供給含Ar、He、O2及N2中至少任一者的處理氣體至腔室10內部，並從高頻電源52施加電漿產生用高頻電力至噴頭33。此時，CPU53並不會從高頻電源18施加離子引入用高頻電力。亦即，如圖3之(1)所示，CPU53係在產生含Ar、He、O2及N2中至少任一者的處理氣體之電漿時，以電極板35表面之自偏壓電壓Vdc會加大至可針對噴頭33表面得到既定濺射效果之程度的方式，亦即，以讓噴頭33表面上之Vdc絕對值變大的方式，來從高頻電源52施加電漿產生用高頻電力至噴頭33。此外，CPU53係供給含Ar、He、O2及N2中至少任一者的處理氣體至腔室10內。
此結果，如圖3之(1)所示，會加速離子對噴頭33電極板35表面之衝撞，並濺射噴頭33，使得構成噴頭33之電極板35所含的Si之下降量(濺射量)增加。例如，如圖3之(1)所示範例，電漿中的Ar離子會衝撞至電極板35表面，且形成電極板35的Si會往靜電吸盤20沉積。如此一來，如圖3之(2)所示，附著了含C及F反應生成物50的靜電吸盤20表面便會沉積 有Si含有物60。藉此，附著在靜電吸盤20的反應生成物50便會與靜電吸盤20一起被Si含有物60覆蓋。換言之，由靜電吸盤20所吸附的晶圓W與附著在靜電吸盤20的反應生成物50之間的電荷移動便會藉由Si含有物60來加以阻斷。其結果，便可降低妨礙晶圓W從靜電吸盤20分離的殘留吸附力。
另外，圖3之範例中，雖然顯示了CPU53並未從高頻電源18施加離子引入用高頻電力之範例，但不限於此，CPU53亦可從高頻電源18施加離子引入用高頻電力。又，圖3之範例中，雖然顯示了從高頻電源52施加電漿產生用高頻電力至噴頭33的範例，但不限於此，亦可藉由從未圖示的DC電源供給負直流電壓至噴頭33，來濺射噴頭33。
回到圖2之說明。接著，電漿處理裝置1係進行將被處理體搬入至腔室10內部的搬入工序(步驟S103)。
列舉更詳細的一範例來加以說明。電漿處理裝置1之CPU53會從閘閥32及搬出入口31將晶圓W搬入至腔室10內部，並將被搬入的晶圓W載置於靜電吸盤20上。
接著，電漿處理裝置1會藉由附著了Si含有物的靜電吸盤20來進行吸附被處理體的吸附工序(步驟S104)。
列舉更詳細的一範例來加以說明。電漿處理裝置1之CPU53會藉由從直流電源22施加直流電壓至靜電吸盤20的電極板35，來將晶圓W吸附在晶座11上。
接著，電漿處理裝置1係進行藉由處理氣體之電漿來電漿處理被處理體的電漿處理工序(步驟S105)。例如，電漿處理裝置1係使用例如CF系氣體來作為處理氣體，以電漿處理由靜電吸盤20所吸附的晶圓W。如此一來，藉由電漿處理晶圓W，來讓含C及F反應生成物附著至腔室10內壁，或腔室10內部的噴頭33等。亦即，含C及F反應生成物會殘存在腔室10內部。
列舉更詳細的一範例來加以說明。電漿處理裝置1之CPU53會從噴頭33供給處理氣體至腔室10內部，並從高頻電源52施加電漿產生用高頻電力至噴頭33，且從高頻電源18施加離子引入用高頻電力至晶座11。藉此，來電漿處理晶圓W。
接著，電漿處理裝置1係進行讓被電漿處理的被處理體從附著了Si含有物的靜電吸盤20分離的分離工序(步驟S106)。
列舉更詳細的一範例來加以說明。電漿處理裝置1之CPU53會停止施加直流電壓至靜電吸盤20的電極21，並藉由讓襯套銷30從靜電吸盤20突出，而讓晶圓W從靜電吸盤20分離。
接著，電漿處理裝置1係進行將被處理體搬出至腔室10外部的搬出工序(步驟S107)。
列舉更詳細的一範例來加以說明。電漿處理裝置1之CPU53會將從靜電吸盤20所分離的晶圓W透過搬出入口31及閘閥32而搬出至腔室10外部。
接著，電漿處理裝置1在被處理體被搬出至腔室10外部的情形中，會在靜電吸盤20未載置有被處理體的狀態下，進行藉由O2含有氣體之電漿來除去腔室10內部(腔室側壁或晶座周邊等)所殘存的含C及F附著物的清潔工序(步驟S108)。例如，電漿處理裝置1係使用O2來作為O2含有氣體，以將含C及F附著物作為含C及F反應生成物而加以除去。如此一來，被除去的含C及F附著物會作為含C及F反應生成物而往靜電吸盤20擴散，且其一部分會附著至靜電吸盤20表面。
列舉更詳細的一範例來加以說明。電漿處理裝置1之CPU53會從噴頭33供給O2至腔室10內部，並從高頻電源52施加電漿產生用高頻電力至噴頭33，且從高頻電源18施加離子引入用高頻電力至晶座11。藉此，藉由O2之電漿，來讓含C及F附著物作為含C及F反應生成物而加以除去，且作為含C及F反應生成物會往靜電吸盤20擴散，並附著至靜電吸盤20表面。
接著，電漿處理裝置1係判斷是否結束處理(步驟S109)。電漿處理裝置1係在繼續處理的情形中(步驟S109否定)，讓處理回到步驟S102，並反覆進行步驟S102~S109。另一方面，電漿處理裝置1係在結束處理的情形中(步驟S109肯定)，將處理結束。又，在每次晶圓處理進入附著工序(步驟S102)的情形中，亦可省略判斷是否結束處理(步驟S109)的工序。
另外，圖2所示範例中，雖然以藉由前次所進行的清潔工序來讓含C及F反應生成物往靜電吸盤20擴散，並附著至靜電吸盤20表面為前提， 但不限於此。例如，因應需要，亦可省略步驟S108之清潔工序。此情形中，藉由前次所進行之步驟S105的電漿處理工序，來讓含C及F反應生成物附著至靜電吸盤20表面，且含C及F反應生成物便會殘存在靜電吸盤20表面。例如，在前次所進行電漿處理工序時並未加以排氣，使得含C及F反應生成物會附著至靜電吸盤20表面。第1實施形態中，即使在省略步驟S108之清潔工序的情形中，亦可藉由進行步驟S102之附著工序，來讓附著在靜電吸盤20的反應生成物與靜電吸盤20一起被Si含有物覆蓋。換言之，由靜電吸盤20所吸附的晶圓W與附著在靜電吸盤20的反應生成物之間的電荷移動便會藉由Si含有物來加以阻斷。其結果，便可降低妨礙晶圓W從靜電吸盤20分離的殘留吸附力。
如此般，第1實施形態之電漿處理裝置1係進行藉由產生含Ar、He、O2及N2中至少一者的處理氣體之電漿，並利用電漿中之離子來濺射構成含Si噴頭33的電極板35，來讓Si含有物附著至附著了含C及F附著物或反應生成物的靜電吸盤20的附著工序。然後，電漿處理裝置1係進行藉由附著了Si含有物的靜電吸盤20來吸附被處理體的吸附工序。然後，電漿處理裝置1係進行電漿處理被處理體的電漿處理工序。然後，電漿處理裝置1係進行讓電漿處理完的被處理體從附著了Si含有物的靜電吸盤20分離的分離工序。藉此，在將附著在靜電吸盤20的附著物或反應生成物與靜電吸盤20一起被Si含有物覆蓋之後，便可藉由靜電吸盤20來吸附被處理體。換言之，可藉由Si含有物來阻斷由靜電吸盤20所吸附的晶圓W與附著在靜電吸盤20的附著物或反應生成物之間的電荷移動。其結果，便可降低妨礙晶圓W從靜電吸盤20分離的殘留吸附力。
接著，就第1實施形態中之附著工序而更詳細地加以說明。圖4A~圖4C係用以說明進行第1實施形態中之附著工序之意義的說明圖。圖4A~圖4C中，縱軸係表示襯套銷30讓晶圓W從靜電吸盤20分離時產生在馬達旋轉軸的力矩(亦即，襯套銷力矩)[N．m]，而橫軸係表示為襯套銷力矩之量測對象的晶圓W之批次號碼。
又，圖4A~圖4C中，量測點110係表示依序進行附著工序、搬入工序、吸附工序、電漿處理工序、分離工序、搬出工序及清潔工序之情形所得到的襯套銷力矩。又，圖4A~圖4C中，量測點群120係表示在依序進 行附著工序、搬入工序、吸附工序、電漿處理工序、分離工序、搬出工序及清潔工序前，未進行附著工序，而依序進行除了附著工序之外的其他工序之情形所得到的襯套銷力矩。又，圖4A~圖4C中，量測點群130係表示在依序進行附著工序、搬入工序、吸附工序、電漿處理工序、分離工序、搬出工序及清潔工序後，未進行附著工序，而依序進行除了附著工序之外的其他工序之情形所得到的襯套銷力矩。又，附著工序中，係以壓力：3.99Pa(30mTorr)、高頻電力HF/高頻電力LF：500/100W、處理氣體：Ar=1200sccm，以及處理時間：20秒來作為處理條件而進行處理。
如圖4A~圖4C所示，依序進行附著工序、搬入工序、吸附工序、電漿處理工序、分離工序、搬出工序及清潔工序之情形，與未進行附著工序之情形比較，襯套銷力矩會減少。換言之，依序進行附著工序、搬入工序、吸附工序、電漿處理工序、分離工序、搬出工序及清潔工序之情形，與未進行附著工序之情形比較，妨礙晶圓W分離的殘留吸附力會降低。
又，如圖4B及圖4C所示，反覆地將依序進行附著工序、搬入工序、吸附工序、電漿處理工序、分離工序、搬出工序及清潔工序之批次進行複數次後，在依序進行除了附著工序之外的其他工序之情形中，襯套銷力矩會繼續減少。亦即，得知藉由反覆地將依序進行附著工序、搬入工序、吸附工序、電漿處理工序、分離工序、搬出工序及清潔工序之批次進行複數次，關於未進行附著工序之既定批次，殘留吸附力之降低效果仍會持續。
圖5A及圖5B係顯示第1實施形態之附著工序中所使用的各條件與力矩改善率之關係的圖式(其1)。圖5A及圖5B中，「Pressure(mT)」係表示附著工序中所使用的腔室10內部之壓力(mT)，而「Power(W)」係表示施加至附著工序中所使用的噴頭33的高頻電力(W)。又，圖5A及圖5B中，所謂力矩改善率(%)係由以下的式(1)所表示的指標值，且力矩改善率的值越大表示殘留吸附力越降低。
力矩改善率(%)=A/B…(1)
其中，
A：未進行附著工序，而反覆地將依序進行搬入工序、吸附工序、電漿處理工序、分離工序、搬出工序及清潔工序之批次進行複數次之情形所得到的複數個襯套銷力矩之平均值，與將依序進行附著工序、搬入工序、吸 附工序、電漿處理工序、分離工序、搬出工序及清潔工序之批次進行1次之情形所得到的襯套銷力矩值的差值。
B：未附著工序，而反覆地將依序進行搬入工序、吸附工序、電漿處理工序、分離工序、搬出工序及清潔工序之批次進行複數次之情形所得到的複數個襯套銷力矩之平均值，與預定的襯套銷力矩之基準值的差值。
又，圖5A中係顯示使用Ar=1200sccm來作為附著工序的處理氣體，並以10秒來作為附著工序的處理時間而加以處理之情形所得到的力矩改善率。又，圖5B中係顯示使用Ar=1200sccm來作為附著工序的處理氣體，並以20秒來作為附著工序的處理時間而加以處理之情形所得到的力矩改善率。
如圖5A及圖5B所示，腔室10內部之壓力較低，且施加至噴頭33的高頻電力越大，則越會改善力矩改善率。換言之，腔室10內部之壓力較低，且施加至噴頭33的高頻電力越大，則殘留吸附力越會降低。因此，沉積處理之處理時的壓力較佳為25mTorr(3.33Pa)以上，200mTorr(26.6Pa)以下，且高頻電力功率較佳為300W以上，1500W以下。又，沉積處理之處理時的壓力更佳為30mTorr(3.99Pa)以上，200mTorr(26.6Pa)以下，且高頻電力功率更佳為400W以上，1500W以下。進一步地，壓力再更佳為30mTorr(3.99Pa)以上，100mTorr(13.3Pa)以下，且高頻電力功率係再更佳為400W以上，1200W以下。
又，如圖5A及圖5B所示，在附著工序的處理時間為10秒的情形中，附著工序中所使用的各條件(腔室10內部的壓力，及施加至噴頭33的高頻電力)之範圍中在相對較廣的範圍下，力矩改善率會成為80%以上。亦即，附著工序的處理時間為10秒的情形中，在相對較廣的範圍下，殘留吸附力會降低。進一步地，在附著工序的處理時間為20秒的情形與附著工序的處理時間為10秒的情形比較，力矩改善率為80%以上的範圍會增大。由此得知附著工序的處理時間較佳為例如10秒以上，更佳為例如20秒以上。因此，當考慮電漿之安定時間與對腔室內構件造成之損害時，附著工序的處理時間較佳為5秒以上120秒以下，更佳為10秒以上30秒以下。
圖6A及圖6B係顯示第1實施形態之附著工序中所使用的各條件與力矩改善率之關係的圖式(其2)。圖6A及圖6B中，所謂力矩改善率(%)係由 以下的式(1)所表示的指標值，且力矩改善率的值越大表示殘留吸附力越降低。圖6A及圖6B中，「Pressure(mT)」係表示附著工序中所使用的腔室10內部之壓力(mT)，而「Power(W)」係表示施加至附著工序中所使用的噴頭33的高頻電力(W)。又，圖6A及圖6B中，所謂力矩改善率(%)係由上述的式(1)所表示的指標值，且力矩改善率的值越大表示殘留吸附力越降低。
又，圖6A中係顯示使用O2=1200sccm來作為附著工序的處理氣體，並以10秒來作為附著工序的處理時間之情形所得到的力矩改善率。又，圖6B中係顯示使用O2=1200sccm來作為附著工序的處理氣體，並以20秒來作為附著工序的處理時間之情形所得到的力矩改善率。
如圖6A及圖6B所示，腔室10內部之壓力較低，且施加至噴頭33的高頻電力越大，則越會改善力矩改善率。換言之，腔室10內部之壓力較低，且施加至噴頭33的高頻電力越大，則殘留吸附力越會降低。
又，如圖6A及圖6B所示，在附著工序的處理時間為10秒的情形中，附著工序中所使用的各條件(腔室10內部的壓力，及施加至噴頭33的高頻電力)之範圍中在相對較廣的範圍下，力矩改善率會成為80%以上。亦即，附著工序的處理時間為10秒的情形中，在相對較廣的範圍下，殘留吸附力會降低。進一步地，在附著工序的處理時間為20秒的情形與附著工序的處理時間為10秒的情形比較，力矩改善率為80%以上的範圍會增大。由此得知附著工序的處理時間較佳為例如10秒以上，更佳為例如20秒以上。因此，當考慮電漿之安定時間與對腔室內構件造成損害時，附著工序的處理時間較佳為5秒以上，120秒以下，更佳為10秒以上，30秒以下。
另外，使用O2=1200sccm來作為附著工序的處理氣體之情形，與使用Ar=1200sccm來作為附著工序的處理氣體之情形比較，力矩改善率為80%以上的範圍會變狹小。然而，使用O2=1200sccm來作為附著工序的處理氣體之情形所得到的力矩改善率仍為滿足預定規格的值。
如上述，第1實施形態之電漿處理裝置1係進行藉由產生含Ar、He、O2及N2中至少一者的處理氣體之電漿，並利用電漿中之離子濺射含Si噴頭33，而讓Si含有物附著至附著了含C及F附著物或反應生成物之靜電吸盤20的附著工序。然後，電漿處理裝置1係進行藉由附著了Si含有物的靜電吸盤20來吸附被處理體的吸附工序。然後，電漿處理裝置1係進行電漿 處理被處理體的電漿處理工序。然後，電漿處理裝置1係讓電漿處理完的被處理體從附著了Si含有物的靜電吸盤20分離的分離工序。藉此，在附著在靜電吸盤20的附著物或反應生成物與靜電吸盤20一起被Si含有物覆蓋後，便可藉由靜電吸盤20來吸附被處理體。換言之，便可將由靜電吸盤20所吸附的晶圓W與附著在靜電吸盤20的附著物之間的電荷移動藉由Si含有物來阻斷。其結果，便可降低妨礙晶圓W從靜電吸盤20分離的殘留吸附力。
又，第1實施形態之電漿處理裝置1係因為藉由O2含有氣體之電漿來除去腔室10內所殘存的含C及F附著物，故在未被電漿處理的被處理體被搬入至腔室10內部為止的期間，便會讓Si含有物附著至附著了含C及F附著物或反應生成物的靜電吸盤20。藉此，在實施使用O2含有氣體之乾式清潔(DC：Dry Cleaning)後，便可將附著在靜電吸盤20的附著物與靜電吸盤20一起被Si含有物覆蓋。其結果，便可降低起因於使用O2含有氣體之DC而產生的殘留吸附力。因此，可在不造成電漿處理後之基板的負擔下順暢地讓銷上升，並可在腔室內不造成基板破損下而加以搬出。
又，第1實施形態之電漿處理裝置1中，附著工序的處理時間為既定時間以上。其結果，便可安定性地降低妨礙晶圓W從靜電吸盤20之分離的殘留吸附力。
(第2實施形態)
上述第1實施形態之附著工序中，係說明了讓Si含有物附著至靜電吸盤20的範例。然而，在附著工序中亦可讓N含有物附著至靜電吸盤20。於是，在第2實施形態中係說明讓N含有物附著至靜電吸盤20的範例。另外，因為第2實施形態相關的電漿處理裝置之構成係與第1實施形態相關的電漿處理裝置之構成相同，故於此僅說明與第1實施形態相關的電漿處理裝置之構成的差異處。
第2實施形態相關的電漿處理裝置1中，CPU53係以進行後述電漿處理方法之方式來控制電漿處理裝置的各構成部。列舉詳細的一範例時，CPU53係在靜電吸盤20未載置有被處理體的狀態下，藉由產生含N2的處理氣體之電漿，來讓N含有物附著至附著了含C及F反應生成物的靜電吸盤20。然後，CPU53係藉由附著了N含有物的靜電吸盤20來吸附被處理 體，並電漿處理被吸附的被處理體。然後，CPU53係讓電漿處理完的被處理體從附著了N含有物的靜電吸盤20分離。於此，含C及F附著物係例如藉由O2含有氣體之電漿來加以除去在腔室10內所殘存的含C及F附著物的情形中，含C及F反應生成物的一部分會擴散並附著至靜電吸盤20表面所獲得。又，被處理體係例如為晶圓W。
接著，就利用第2實施形態相關的電漿處理裝置1之電漿處理方法的處理流程一範例來加以說明。圖7顯示利用第2實施形態相關的電漿處理裝置之電漿處理方法的處理流程一範例的流程圖。另外，以下係利用前次所進行之藉由O2含有氣體之電漿來除去腔室10內所殘存的含C及F附著物的清潔工序，使得含C及F反應生成物會往靜電吸盤20擴散，並附著至靜電吸盤20表面。
如圖7所示，電漿處理裝置1係待機到處理時點到來(步驟S201否定)。電漿處理裝置1係在處理時點到來時(步驟S201肯定)，在靜電吸盤20未載置有被處理體的狀態下，進行藉由產生含N2處理氣體之電漿，而讓N含有物附著至靜電吸盤20的附著工序(步驟S202)。具體而言，電漿處理裝置1係因為藉由前次的清潔工序，來除去腔室10內部所殘存的含C及F附著物，故未被電漿處理的晶圓W在被搬入至腔室10內部為止的期間，便會讓N含有物附著至附著了含C及F反應生成物的靜電吸盤20。例如，電漿處理裝置1係使用N2或N2/O2來作為含有N2處理氣體，來讓N含有物附著。
圖8係顯示第2實施形態中之附著工序的圖式。圖8之範例中，含C及F反應生成物50會附著至靜電吸盤20。電漿處理裝置1之CPU53係從噴頭33供給含N2處理氣體至腔室10內部，並從高頻電源18施加電漿產生用高頻電力至晶座11。此時，CPU53係未從高頻電源52施加高頻電力。此結果，如圖8之(1)所示，會產生含N2處理氣體之電漿。如此一來，如圖8之(2)所示，附著了含C及F反應生成物50的靜電吸盤20表面會附著有N含有物70。藉此，附著在靜電吸盤20的反應生成物50會與靜電吸盤20一起被N含有物70覆蓋。換言之，由靜電吸盤20所吸附的晶圓W與附著在靜電吸盤20的反應生成物50之間的電荷移動便會藉由N含有物70來加以阻斷。其結果，可降低妨礙晶圓W從靜電吸盤20分離的殘留吸附力。 另外，利用N含有物70而阻斷電荷移動之機制則於後描述。
回到圖7之說明。接著，電漿處理裝置1係進行將被處理體搬入至腔室10內部的搬入工序(步驟S203)。
列舉更詳細的一範例來加以說明。電漿處理裝置1之CPU53會從閘閥32及搬出入口31將晶圓W搬入至腔室10內部，並將被搬入的晶圓W載置至靜電吸盤20上。
接著，電漿處理裝置1係進行藉由附著了N含有物的靜電吸盤20來吸附被處理體的吸附工序(步驟S204)。
列舉更詳細的一範例來加以說明。電漿處理裝置1之CPU53會藉由從直流電源22施加直流電壓至靜電吸盤20的電極21，來將晶圓W吸附在晶座11上。
接著，電漿處理裝置1係進行藉由處理氣體之電漿來電漿處理被處理體的電漿處理工序(步驟S205)。例如，電漿處理裝置1係使用例如CF系氣體來作為處理氣體，以電漿處理由靜電吸盤20所吸附的晶圓W。如此一來，藉由電漿處理晶圓W，來讓含C及F反應生成物附著至腔室10內壁，或腔室10內部的噴頭33等。亦即，含C及F反應生成物會殘存在腔室10內部。
列舉更詳細的一範例來加以說明。電漿處理裝置1之CPU53會從噴頭33供給處理氣體至腔室10內部，並從高頻電源18施加電漿產生用高頻電力至晶座11。此時，CPU53並不會從高頻電源52施加高頻電力。藉此，來電漿處理晶圓W。
接著，電漿處理裝置1係進行讓被電漿處理的被處理體從附著了N含有物的靜電吸盤20分離的分離工序(步驟S206)。
列舉更詳細的一範例來加以說明。電漿處理裝置1之CPU53會停止施加直流電壓至靜電吸盤20的電極21，並藉由讓襯套銷30從靜電吸盤20突出，而讓晶圓W從靜電吸盤20分離。
接著，電漿處理裝置1係進行將被處理體搬出至腔室10外部的搬出工序(步驟S207)。
列舉更詳細的一範例來加以說明。電漿處理裝置1之CPU53會將從靜電吸盤20所分離的晶圓W透過搬出入口31及閘閥32而搬出至腔室10外 部。
接著，電漿處理裝置1在被處理體被搬出至腔室10外部的情形中，在靜電吸盤20未載置有被處理體的狀態下，係進行藉由O2含有氣體之電漿來除去腔室10內部所殘存的含C及F附著物的清潔工序(步驟S208)。例如，電漿處理裝置1係使用O2來作為O2含有氣體，以將含C及F附著物作為含C及F反應生成物而加以除去。如此一來，被除去的含C及F附著物會作為含C及F反應生成物而往靜電吸盤20擴散，並附著至靜電吸盤20表面。
列舉更詳細的一範例來加以說明。電漿處理裝置1之CPU53會從噴頭33供給O2至腔室10內部，並從高頻電源18施加電漿產生用高頻電力至晶座11。此時，CPU53並不會從高頻電源52施加高頻電力。藉此，藉由O2之電漿來讓含C及F附著物作為含C及F反應生成物而加以除去，且作為含C及F反應生成物會往靜電吸盤20擴散，並附著至靜電吸盤20表面。
接著，電漿處理裝置1係判斷是否結束處理(步驟S209)。電漿處理裝置1係在繼續處理的情形中(步驟S209否定)，會讓處理回到步驟S102，並反覆進行步驟S202~S209。另一方面，電漿處理裝置1係在結束處理的情形中(步驟S209肯定)，則將處理結束。又，在每次晶圓處理進入附著工序(步驟S202)的情形中，亦可省略判斷是否結束處理(步驟S209)的工序。
另外，圖7所示範例中，雖然以藉由前次所進行的清潔工序來讓含C及F反應生成物往靜電吸盤20擴散，並附著至靜電吸盤20表面為前提，但不限於此。例如，因應需要，亦可省略步驟S208之清潔工序。此情形中，藉由前次所進行之步驟S205的電漿處理工序，來讓含C及F反應生成物附著至靜電吸盤20表面，且含C及F反應生成物便殘存在靜電吸盤20表面。例如，在前次進行電漿處理工序時並未加以排氣，使得含C及F反應生成物會附著至靜電吸盤20表面。第2實施形態中，即使在省略步驟S208之清潔工序的情形中，亦可藉由進行步驟S202之附著工序，來讓附著在靜電吸盤20的反應生成物與靜電吸盤20一起被N含有物覆蓋。換言之，由靜電吸盤20所吸附的晶圓W與附著在靜電吸盤20的反應生成物之間的電荷移動便會藉由N含有物來加以阻斷。其結果，便可降低妨礙晶圓W從靜電吸盤20分離的殘留吸附力。
如此般，第2實施形態之電漿處理裝置1在靜電吸盤20未載置有被處理體的狀態下，係進行藉由產生含N2處理氣體之電漿，來讓N含有物附著至附著了含C及F反應生成物的靜電吸盤20的附著工序。然後，電漿處理裝置1係進行藉由附著了N含有物的靜電吸盤20來吸附被處理體的吸附工序。然後，電漿處理裝置1係進行電漿處理被處理體的電漿處理工序。然後，電漿處理裝置1係進行讓電漿處理完的被處理體從附著了N含有物的靜電吸盤20分離的分離工序。藉此，在將附著在靜電吸盤20的反應生成物與靜電吸盤20一起被N含有物覆蓋之後，便可藉由靜電吸盤20來吸附被處理體。換言之，可藉由N含有物來阻斷由靜電吸盤20所吸附的晶圓W與附著在靜電吸盤20的反應生成物之間的電荷移動。其結果，便可降低妨礙晶圓W從靜電吸盤20分離的殘留吸附力。
接著，就第2實施形態中之附著工序而更詳細地加以說明。圖9係用以說明進行第2實施形態之附著工序之意義的說明圖。圖9中，縱軸係表示襯套銷30讓晶圓W從靜電吸盤20分離時產生在馬達旋轉軸的力矩(亦即，襯套銷力矩)[N．m]，而橫軸係表示為襯套銷力矩之量測對象的晶圓W之批次號碼。
又，圖9中，量測點210係表示依序進行附著工序、搬入工序、吸附工序、電漿處理工序、分離工序、搬出工序及清潔工序之情形所得到的襯套銷力矩。又，圖9中，量測點群220係表示在依序進行附著工序、搬入工序、吸附工序、電漿處理工序、分離工序、搬出工序及清潔工序前，未進行附著工序，而依序進行除了附著工序之外的其他工序之情形所得到的襯套銷力矩。又，圖9中，量測點群230係表示在依序進行附著工序、搬入工序、吸附工序、電漿處理工序、分離工序、搬出工序及清潔工序後，未進行附著工序，而依序進行除了附著工序之外的其他工序之情形所得到的襯套銷力矩。又，附著工序中，係以壓力：3.99Pa(30mTorr)、高頻電力：200W、處理氣體：N2=300sccm，處理時間：20秒來作為處理條件而進行處理。
如圖9所示，依序進行附著工序、搬入工序、吸附工序、電漿處理工序、分離工序、搬出工序及清潔工序之情形，與未進行附著工序而進行其他工序之情形比較，襯套銷力矩會減少。換言之，依序進行附著工序、搬 入工序、吸附工序、電漿處理工序、分離工序、搬出工序及清潔工序之情形，與未進行附著工序之情形比較，妨礙晶圓W分離的殘留吸附力會降低。
圖10係顯示第2實施形態相關的附著工序中所使用的各條件與力矩改善率之關係圖式。圖10中，「Pressure(mT或Pa)」係表示附著工序中所使用的腔室10內部之壓力(mT或Pa)，而「Power(W)」係表示施加至附著工序中所使用的噴頭33的高頻電力(W)。又，圖10中，所謂力矩改善率(%)係由上述的式(1)所表示的指標值，且力矩改善率的值越大表示殘留吸附力越降低。
又，圖10中係顯示使用N2=200sccm來作為附著工序的處理氣體，並以20秒來作為附著工序的處理時間而加以處理之情形所得到的力矩改善率。
如圖10所示，腔室10內部之壓力較低，且施加至晶座11的高頻電力越大，則越會改善力矩改善率。換言之，腔室10內部之壓力較低，且施加至晶座11的高頻電力越大，則殘留吸附力越會降低。
圖11係用以說明利用第2實施形態中之附著工序而降低殘留吸附力的圖式。圖11中係顯示使用O2氣體之電漿而進行清潔工序，並使用N2氣體之電漿而進行附著工序，並於其後，進行分離工序之情形所得到的襯套銷力矩。圖11中，「Torque Max(V)」為從襯套銷力矩(N．m)所換算的馬達電壓值(V)。另外，係量測3次襯套銷力矩。又，清潔工序中係使用壓力：53.3Pa(400mTorr)、高頻電力(HF/LF)：800W/0W、處理氣體：O2=700sccm，以及處理時間：60秒或120秒來作為處理條件。又，附著工序中係使用壓力：4Pa(30mTorr)、26.7Pa(200mTorr)或53.3Pa(400mTorr)，高頻電力(HF/LF)：700W/0W、處理氣體：N2=700sccm，以及處理時間：10秒、20秒或30秒來作為處理條件。
又，圖11中，襯套銷力矩之初始值為0.249(V)。
如圖11所示，附著工序的處理時間較長，且腔室10內部的壓力越低，則襯套銷力矩的值越降低。換言之，附著工序的處理時間越長，且腔室10內部的壓力越低，則妨礙晶圓W分離的殘留吸附力越降低。發明者進一步地專心研究的結果，便得知在附著工序的處理時間、電漿產生用的高頻電力，以及腔室10內部的壓力為以下範圍之情形下，襯套銷力矩的值會收斂 在預定的容許範圍內。
亦即，附著工序的處理時間較佳為5秒以上，60秒以下。在附著工序的處理時間不足5秒的情形中，含N2的處理氣體之電漿會不安定。另一方面，在附著工序的處理時間超過60秒的情形中，製程的產量則會降低。
又，用於產生含N2的處理氣體之電漿的高頻電力，亦即，電漿產生用高頻電力較佳為400W以上，2000W以下。在電漿產生用高頻電力不足400W的情形中，N含有物無法充分地附著到靜電吸盤20。另一方面，在電漿產生用高頻電力超過2000W的情形中，會有靜電吸盤20因電漿產生用高頻電力而破損之虞。
又，在實施附著工序的情形中，腔室10內部的壓力較佳是維持在5mTorr(6.67Pa)以上，800mTorr(107Pa)以下的範圍。在腔室10內部的壓力不足5mTorr(6.67Pa)的情形中，會有靜電吸盤20因N2離子之濺射而破損之虞。在腔室10的壓力超過800mTorr(107Pa)的情形中，N含有物會過度地附著到靜電吸盤20，使得靜電吸盤20的靜電吸附力降低。
接著，就利用第2實施形態中的N含有物來阻斷電荷移動之機制來加以說明。在說明利用N含有物來阻斷電荷移動之機制之前，作為其前提係說明在進行清潔工序後而未進行附著工序之情形的電荷移動。圖12A係顯示進行清潔工序後，未進行附著工序之情形中電荷移動的圖式。
當進行使用了O2含有氣體之電漿的清潔工序時，腔室10內部所殘存的含C及F反應生成物50，如圖12A之(1)所示，係附著至靜電吸盤20表面。靜電吸盤20表面係藉由反應生成物50而改質成電阻相對較低的物質。其後，便進行搬入工序及吸附工序。以下說明之吸附工序中，從直流電源22施加至靜電吸盤20之電極21的直流電壓係例如為2.5kV。
接著，進行電漿處理工序。如此一來，如圖12A之(2)-1所示，便會透過附著在靜電吸盤20的反應生成物50而在靜電吸盤20表面產生漏電流。如此一來，靜電吸盤20的表面電位，如圖12A之(2)-2所示，便會因漏電流產生而自2.5kV下降。又，靜電吸盤20之基台(絕緣層)的電位，如圖12A之(2)-2所示，係維持在2.5kV。
其後，開始進行分離工序。當分離工序中停止施加直流電壓至靜電吸盤20之電極21時，靜電吸盤20之基台(絕緣層)的電位，如圖12A之(2)-2 所示，係從2.5kV降低至0V。另一方面，靜電吸盤20的表面電位僅會因漏電流產生之降低量的部分而往負側降低。因此，靜電吸盤20之表面電位降低量所對應的負電荷便會產生在靜電吸盤20表面。產生在靜電吸盤20表面的負電荷會作為殘留電荷而殘留下來，並因殘留電荷而產生將晶圓W往靜電吸盤20表面吸引的力，亦即，殘留吸附力。
其後，當襯套銷30從靜電吸盤20突出時，沿著從靜電吸盤20遠離之方向的外力便會作用至晶圓W，另一方面，沿著朝向接近於靜電吸盤20表面的殘留吸附力會作用至晶圓W。因此，晶圓W之分離便會因殘留吸附力而被妨礙。如此一來，圖12A之(3)所示，晶圓W會因為襯套銷30之馬達添加了力矩，故會隨著襯套銷30之突出而破損。
相對於此，便說明第2實施形態中利用N含有物而阻斷電荷移動之機制。圖12B係用以說明利用第2實施形態中的N含有物而阻斷電荷移動之機制的圖式。
當進行使用N2含有氣體之電漿的附著工序時，N含有物70會如圖12B之(1)所示，附著至靜電吸盤20。靜電吸盤20表面係藉由N含有物70而被改質成電阻相對較高物質。其後，便進行搬入工序及吸附工序。以下所說明的吸附工序中，從直流電源22施加至靜電吸盤20的電極21的直流電壓係例如為2.5kV。
接著，進行電漿處理工序。靜電吸盤20表面因為被改質成電阻相對較高物質，故如圖12B之(2)-1所示，在靜電吸盤20表面並未產生漏電流。因此，靜電吸盤20表面電位與靜電吸盤20之基台(絕緣層)的電位係一併維持在2.5kV。
其後，便開始分離工序。當分離工序中停止施加直流電壓至靜電吸盤20之電極21時，靜電吸盤20的表面電位與靜電吸盤20之基台(絕緣層)的電位係一併從2.5kV降低至0V。因此，靜電吸盤20的表面係不帶電，結果，由靜電吸盤20所吸附的晶圓W與附著在靜電吸盤20的反應生成物之間的電荷移動便會藉由N含有物70而被加以阻斷。
其後，當襯套銷30從靜電吸盤20突出時，沿著自靜電吸盤20遠離之方向的外力便會作用在晶圓W。如此一來，晶圓W如圖12B之(3)所示，便在未破損下從靜電吸盤20分離。
如上述，第2實施形態之電漿處理裝置1在靜電吸盤20未載置有被處理體的狀態下，係進行藉由產生含有N2處理氣體之電漿，來讓N含有物附著至附著了含C及F反應生成物的靜電吸盤20的附著工序。然後，電漿處理裝置1係進行藉由附著了N含有物的靜電吸盤20來吸附被處理體的吸附工序。然後，電漿處理裝置1係進行電漿處理被處理體的電漿處理工序。然後，電漿處理裝置1係進行讓電漿處理完的被處理體從附著了N含有物的靜電吸盤20分離的分離工序。藉此，在將附著在靜電吸盤20的反應生成物與靜電吸盤20一起被N含有物覆蓋之後，便可藉由靜電吸盤20來吸附被處理體。換言之，由靜電吸盤20所吸附的晶圓W與附著在靜電吸盤20的反應生成物之間的電荷移動便可藉由N含有物來阻斷。其結果，便可降低妨礙晶圓W從靜電吸盤20分離的殘留吸附力。
又，第2實施形態之電漿處理裝置1係因為藉由O2含有氣體之電漿來除去腔室10內所殘存的含C及F附著物，故在未被電漿處理的被處理體被搬入至腔室10內部為止的期間，會讓N含有物附著至附著了含C及F反應生成物的靜電吸盤20。藉此，在實施使用O2含有氣體的乾式清潔(DC：Dry Cleaning)後，便可讓附著在靜電吸盤20的反應生成物與靜電吸盤20一起被N含有物覆蓋。其結果，便可降低起因於使用O2含有氣體的DC而產生的殘留吸附力。因此，便可在不造成電漿處理完之被處理體的負擔下順暢地讓銷上升，並可在不造成被處理體破損下而從腔室內加以搬出。
又，第2實施形態之電漿處理裝置1中，附著工序的處理時間為既定時間以上。其結果，便可安定性地降低妨礙晶圓W從靜電吸盤20分離的殘留吸附力。
另外，藉由利用含Ar、He、O2及N2中至少一者的電漿來加以附著，所降低的力矩之條件範圍中較廣的順序為N2>Ar(He)>O2。亦即，更佳的氣體係N2。
(其他實施形態)
以上，雖然已就第1及第2實施形態相關的電漿處理方法及電漿處理裝置來加以說明，但所揭示的技術係不限於此。以下，便就其他實施形態來加以說明。
例如，上述實施形態中，雖然說明了將附著工序、吸附工序、電漿處 理工序及清潔工序依此順序反覆地進行的範例，但並不限於此。例如，亦可在實施附著工序後，在每次未被電漿處理的被處理體被搬入至腔室10內部時，便實施吸附工序、電漿處理工序、分離工序及清潔工序，並在反覆地實施吸附工序、電漿處理工序、分離工序及清潔工序之次數達到既定次數的情形中，再次實施附著工序的一連串處理。亦即，亦可在未被電漿處理的被處理體被搬入至腔室10內部前，並不每次都實施附著工序。此結果，便可向上提升電漿處理被處理體時的產量。
又，上述實施形態中，雖然說明了電漿處理裝置1為平行平板型電容耦合電漿處理裝置之範例，但不限於此。例如，電漿處理裝置1亦可適用使用了搭載靜電吸盤的感應耦合電漿ICP(Inductively Coupled Plasma)的電漿處理裝置、使用了RLSA(Radial Line Slot Antenna)電漿的電漿處理裝置、使用了磁控電漿的電漿處理裝置。
S101‧‧‧處理時點到來？
S102‧‧‧進行讓Si含有物附著至靜電吸盤的附著工序
S103‧‧‧進行將晶圓搬入至腔室內部的搬入工序
S104‧‧‧進行藉由靜電吸盤來吸附晶圓的吸附工序
S105‧‧‧進行電漿處理晶圓的電漿處理工序
S106‧‧‧進行讓晶圓從靜電吸盤分離的分離工序
S107‧‧‧進行將晶圓搬出至腔室外部的搬出工序
S108‧‧‧進行除去腔室內部所殘存的附著物的清潔工序
S109‧‧‧處理結束？

Claims (12)

  1. 一種電漿處理方法，係包含：附著工序，係在處理容器內部所設置的靜電吸盤未載置有被處理體的狀態下，讓Si含有物或N含有物附著至附著了含C及F反應生成物的該靜電吸盤；吸附工序，係在該被處理體被搬入至該處理容器內部的情形下，藉由附著了該Si含有物或該N含有物的該靜電吸盤來吸附該被處理體；電漿處理工序，係電漿處理該被處理體；以及分離工序，係讓被電漿處理之該被處理體從附著了該Si含有物或該N含有物的該靜電吸盤分離。
  2. 如申請專利範圍第1項之電漿處理方法，其中該附著工序係在該靜電吸盤未載置有被處理體的狀態下，藉由產生含Ar、He、O2及N2中至少任一者之處理氣體的電漿，並利用該電漿中的離子來濺射含Si構件，而讓該Si含有物附著至附著了該含C及F反應生成物的該靜電吸盤。
  3. 如申請專利範圍第1項之電漿處理方法，其中該附著工序係在該靜電吸盤未載置有被處理體的狀態下，藉由產生含N2之處理氣體的電漿，來讓該N含有物附著至附著了該含C及F反應生成物的該靜電吸盤。
  4. 如申請專利範圍第3項之電漿處理方法，其中該含N2之處理氣體的電漿生成用高頻電力為400W以上，2000W以下。
  5. 如申請專利範圍第1項之電漿處理方法，其中該附著工序之處理時間為既定時間以上。
  6. 如申請專利範圍第1項之電漿處理方法，其中該附著工序之處理時間為5秒以上，60秒以下。
  7. 如申請專利範圍第1項之電漿處理方法，其中在實施該附著工序的情形中，該處理容器內部之壓力係維持在6.67Pa以上，107Pa以下的範圍中。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之電漿處理方法，其更包含清潔工序，係在該被處理體從該靜電吸盤分離而被搬出至該處理容器外部的情形中，在該靜電吸盤未載置有該被處理體的狀態下，藉由含O2氣體的電漿來除去該處理容器內部所殘存之附著於該靜電吸盤之含C及F反應生成物。
  9. 如申請專利範圍第8項之電漿處理方法，其中在每次使得未被電漿處理的該被處理體被搬入至該處理容器內部時，便實施該吸附工序、該電漿處理工序、該分離工序及該清潔工序。
  10. 如申請專利範圍第9項之電漿處理方法，其中更包含反覆工序，係在該吸附工序、該電漿處理工序、該分離工序及該清潔工序被實施到達既定次數的情形中，會再次實施該附著工序的一連串處理。
  11. 如申請專利範圍第8項之電漿處理方法，其中該附著工序係在除去附著於該靜電吸盤之該含C及F反應生成物後，而將未被電漿處理的該被處理體搬入至該處理容器內部之前的期間，讓該Si含有物或該N含有物附著至該靜電吸盤。
  12. 一種電漿處理裝置，係具備：處理容器，係用以電漿處理被處理體；靜電吸盤，係配置於該處理容器內部，並用以吸附該被處理體；排氣部，係用以將該處理容器內部減壓；氣體供給部，係用以供給處理氣體至該處理容器內部；以及控制部，係控制下列工序：在該靜電吸盤未載置有被處理體的狀態下，讓Si含有物或N含有物附著至附著了含C及F反應生成物的該靜電吸盤的附著工序；在該被處理體搬入至該處理容器內部的情形中，藉由附著了該Si含有物或該N含有物的該靜電吸盤來吸附該被處理體的吸附工序；電漿處理該被處理體的電漿處理工序；以及讓被電漿處理的該被處理體從附著了該Si含有物或該N含有物的該靜電吸盤分離的分離工序。
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